Perspectivas de terapia celular em neurologia Cell therapy

Rev Med (São Paulo). 2015 out.-dez.;94(4):230-8.
doi: http://dx.doi.org/10.11606/issn.1679-9836.v.94i4p230-238
Perspectivas de terapia celular em neurologia
Cell therapy perspectives in neurology
Fernando Onuchic1, Chary Marquez Batista1, Guilherme Lepski1,2
Onuchic F, Batista CM, Lepski G. Perspectivas de terapia celular em neurologia/ Cell therapy perspectives in neurology. Rev Med
(São Paulo). 2015 out.-dez.;94(4):230-8.
RESUMO: Neste artigo de revisão, buscamos ressaltar alguns
dos avanços mais recentes na pesquisa sobre células-tronco
em neurologia. Além disso, buscamos demonstrar a direta
associação entre seu funcionamento e mecanismos de replicação,
diferenciação e maturação, além da terapêutica celular de algumas
doenças neurológicas. Abordamos a provável associação entre
essas células indiferenciadas e a origem de alguns tumores
malignos do SNC, bem como os potenciais terapêuticos que o
transplante das mesmas tem na medicina neurológica regenerativa.
Por fim, concluímos que o entendimento e a pesquisa sobre esses
mecanismos podem abrir portas para abordagens mais diretas e
eficazes de diversas doenças atualmente incuráveis do sistema
nervoso.
ABSTRACT: In this review, we sought to highlight some of the
latest advances in stem-cell research in neurology. In addition,
we demonstrated the direct association between its functioning
and replication mechanisms, differentiation and maturation, and
also the cell therapy involved in some neurological diseases. We
discussed the possible association between these undifferentiated
cells and the source of some malignant tumors of the CNS, as
well as the therapeutic potential of transplanting these cells in
neurologic regenerative medicine. Finally, we conclude that the
understanding and research on these mechanisms may lead the
way to more direct and effective approaches of several currently
incurable diseases of the nervous system.
Descritores: Terapia baseada em transplante de células e tecidos;
Medicina regenerativa; Células-tronco; Pesquisa com célulastronco; Doenças do sistema nervoso/diagnóstico; Neurologia.
Keywords: Cell-and tissue-based therapy; Regenerative
medicine; Stem cells; Steam cell research; Nervous system
diseases/diagnosis; Neurology.
INTRODUÇÃO
O
uso de células-tronco representa uma
alternativa promissora no futuro da medicina
regenerativa, incluindo as doenças neurológicas, nas
quais a perda de neurônios muitas vezes acarreta danos e
sintomas irreversíveis ao paciente. Essas células possuem a
capacidade tanto de se auto-renovar, gerando descendentes
iguais, quanto de se diferenciar em células adultas,
maduras e especializadas, participando, dessa forma, do
crescimento, reparação e manutenção da homeostasia nos
diferentes tecidos do organismo1.
De acordo com sua origem, as células-tronco podem
ser divididas em 3 subgrupos: embrionárias, que provêm
da camada celular interna do blastocisto; fetais, que são
oriundas de partes do feto; e adultas, que são extraídas de
tecidos adultos já desenvolvidos. Em relação ao seu grau
de plasticidade - ou seja, o seu potencial de diferenciação
em diferentes tecidos – as células-tronco podem ser
classificadas em totipotentes, pluripotentes e multipotentes.
As células totipotentes são as mais indiferenciadas, e são
encontradas no embrião nas primeiras fases de divisão. São
1. Departamento de Neurologia, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil.
2. Department of Neurosurgery, Eberhard-Karls University, Tuebingen, Germany.
Autor para correspondência: Prof. Dr. Guilherme A. Lepski. Neurocirurgião. Departamento de Neurologia. Universidade de São Paulo.
Av. Dr. Arnaldo, 455. 4°andar, sala 4220. Cerqueira Cesar. São Paulo, SP, Brasil. CEP: 01246-903. E-mail: [email protected]
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Onuchic F, et al. Perspectivas de terapia celular em neurologia.
capazes de originar qualquer tipo celular do organismo,
incluindo os tecidos embrionários e extra-embrionários.
Por sua vez, as células pluripotentes são capazes de gerar
tipos celulares de todos os três folhetos germinativos
(endoderma, mesoderma e ectoderma), porém não são
capazes de gerar tecidos extra-embrionários, como a
placenta e outros tecidos de suporte do feto. Finalmente, as
células multipotentes são capazes de gerar diferentes tipos
celulares apenas nos tecidos em que residem. Essas células
estão presentes durante toda a vida embrionária e, em alguns
tecidos, permanecem no organismo adulto, participando no
reparo e regeneração de tecidos. As células multipotentes
podem ser obtidas de diversas regiões do organismo, entre
eles a medula óssea e o cordão umbilical1, 2.
Por fim, vale destacar um novo tipo de célulatronco que vem ganhando espaço em pesquisas recentes:
as células-tronco pluripotentes induzidas (IPS). Essas
células nada mais são do que células já diferenciadas (por
exemplo, fibroblastos, hepatócitos, células da medula óssea
e células mucosas gástricas) que, por meio de ativação de
genes específicos e fatores de transcrição, retornam ao
seu estado pluripotente3. Os primeiros modelos de IPS
foram obtidos por meio da expressão de Oct3/4, Sox2,
Klf4 e c-Myc, introduzidos na célula na maioria das vezes
através de vetores lentivirais. Embora possuam enorme
capacidade de diferenciação, essas células apresentam alto
potencial replicativo, o que condiciona frequentemente o
aparecimento de teratomas. Assim sendo, seu uso para
terapia celular em humanos ainda não foi aprovado4.
O desempenho das células-tronco depende de
uma fina interação entre os fatores intrínsecos e os sinais
extrínsecos do microambiente onde estão inseridas. O
nicho microambiental é um compartimento anatômico
especializado onde as células-tronco residem, formado
por componentes celulares e moleculares que regulam a
proliferação, diferenciação e sobrevivência dessas células.
Entre os seus componentes, podemos citar fatores solúveis,
proteínas da matriz extracelular, vasos sanguíneos e
aferências neurais5. Quando células-tronco neurais (CTNs)
são transplantadas em um micro-ambiente neurogênico
favorável (por exemplo, no giro denteado hipocampal),
se diferenciam e integram-se no tecido hospedeiro, ao
passo que, se transplantadas num micro-ambiente nãoneurogênico (no corpo estriado), acabam por se degenerar
e perecer6.
No sistema nervoso central, as CTNs e seus
progenitores são comunmente referidos como células
precursoras neurais (CPNs) 7. As CTNs possuem a
capacidade de se diferenciar nas 3 linhagens neurais:
neurônios, astrócitos e oligodendrócitos8. O processo de
neurogênese (formação de neurônios a partir das CTNs)
ocorre em todo o cérebro durante o período pré-natal, e
continua ativo na vida adulta em duas regiões em especial:
a zona subventricular (ZSV) e a camada subgranular do
giro denteado do hipocampo (DG). A partir dessas regiões,
neurônios adultos podem migrar para diferentes regiões do
cérebro, dependendo do estímulo fisiológico ou patológico
que venham a receber. Os neurônios da ZSV tendem a
migrar majoritariamente para o bulbo olfatório, integrandose aos circuitos locais que compõem a memória olfativa9. Já
as células do DG tendem a originar neurônios granulares,
que se integram a circuitos hipocampais relacionados à
memória declarativa10.
Nessas duas regiões, há um tipo especializado de
astrócito em formato estrelado (positivo para GFAP e
nestina), que pode ser considerado a verdadeira célulatronco neural fisiológica. Essas células dividem-se
assimetricamente, gerando uma igual a si mesma e uma
pequena e arredondada, chamada célula amplificadora
transitória (CAT). As CAT, por sua vez, se dividem em
taxas elevadas, produzindo neurônios jovens denominados
neuroblastos, que migram para seu sítio definitivo no SNC
durante as etapas finais de diferenciação11.
Células-tronco e patogênese em neurologia
Elucidar o complexo processo de desenvolvimento,
divisão e maturação das células indiferenciadas do SNC
até originarem as diferentes linhagens neurais (neurônio,
astrócito e oligodendrócito) tem se revelado fundamental
para explicar a origem de diversas doenças, dentre elas o
câncer.
Um exemplo clássico disso é o glioblastoma
multiforme (GBM). Essa neoplasia, que é a mais comum
dentre os tumores primários do cérebro, se caracteriza por
ser altamente maligna e agressiva, com sobrevida média
de 1,5 anos a despeito do tratamento multidisciplinar com
cirurgia e radio/quimioterapia12,13. Além disso, apresenta
padrão celular bastante heterogêneo, com diversas
populações celulares que diferem em função e fenótipo14.
Contudo, sua patogênese ainda é incerta.
Uma teoria que encontra eco em estudos mais
recentes é a hipótese de que o tumor provém de CSCs
(cancer stem cells), como resultado de um processo de
diferenciação anômala de CTN endógenas. Essa população
de CSCs guardaria propriedades comuns a células-tronco
normais. Além disso, em função de seu perfil de resistência
a anóxia e a radio/quimioterapia, essas células-tronco vêm
sendo implicadas na resistência e recorrência do processo
neoplásico15.
Essa teoria teria profundas implicações na maneira
como os tumores são abordados na prática clínica, bem
como seus potenciais tratamentos. Afinal, se esse subgrupo
com características de CT é capaz de gerar e repopular um
tumor maligno, um tratamento eficaz exigiria a eliminação
total dessa população celular. Dessa forma, torna-se
essencial entender melhor a fisiologia e as especificidades
dessas células. Além disso, é necessário descobrir sua
identidade funcional no cérebro humano, uma questão que
se mantém controversa na literatura. Atualmente, a teoria
231
Onuchic F, et al. Perspectivas de terapia celular em neurologia.
mais acreditada é que as CSCs seriam oriundas de células
indiferenciadas do SNC.
O marcador CD133 é uma das evidências que
embasam essa teoria: bastante expresso em CTNs
fisiológicas, é encontrado também em CSCs de glioblastoma.
Assim, tornou-se um marcador bastante utilizado para esse
tipo tumoral, partindo-se da observação de que um pequeno
contingente de células CD133+ é capaz de originar GBMs
em ratos, ao passo que células CD133- não o fazem16.
Outra evidência de que as CSCs provêm de células
indiferenciadas é o microambiente no qual o tumor cresce:
chamado de nicho perivascular, ele é composto por diversos
tipos celulares (astrócitos, células endoteliais, macrófagos,
microglia e células tumorais) e se assemelha bastante ao
ambiente no qual as células fisiológicas crescem17. Esse
nicho é em grande parte responsável pela sobrevivência
do tumor, ao garantir o aporte necessário de nutrientes
e oxigênio18, além de proteger as células tumorais de
agressões ambientais (o que explica em parte a resistência
desse tipo tumoral à quimioterapia convencional)18. Vale
ressaltar que as próprias células cancerígenas também
atuam na modificação desse nicho, tornando-o mais
propício ao seu desenvolvimento por meio da secreção de
fatores angiogênicos (por exemplo, o VEGF)19.
Assim como no desenvolvimento fisiológico de
células indiferenciadas, os processos de sinalização celular
são essenciais para compreender a patogênese dessas
neoplasias. Alguns estudos comprovam que alterações em
vias de proliferação e maturação neuronal, bem como na
expressão de fatores de transcrição, podem influenciar nas
características clínicas e histológicas da doença, e podem
estar diretamente envolvidas com a sua fisiopatologia. Um
exemplo é a via de sinalização Notch: quando ativada,
ela induz auto-renovação das CTNs; quando inibida,
ela permite diferenciação dessas células em neurônios20.
Estudos já notificaram uma hiper ativação dessa via em
GSCs, o que explicaria uma replicação excessiva de células
tumorais com características de células-tronco21. Além
disso, a via parece estar envolvida com a resistência que
esses tumores apresentam a quimioterapia22.
Outra via que parece estar alterada na doença é a
da BMP. Essa família de citocinas atua sobre as CTNs,
regulando sua proliferação, diferenciação e apoptose.
Sobre as CSCs, parece que a BMP inibe seu crescimento
e replicação23. Assim, há indícios de que a BMP seja eficaz
para reduzir o tumor em modelos animais, podendo se
provar a longo prazo um tratamento eficaz em humanos24.
Em relação a fatores de transcrição, um exemplo que
pode estar envolvido na patogênese da doença é o PRC1.
Em células normais, atua como supressor de tumores e
como mantenedor da função normal nas CTNs. Assim,
quando esse mecanismo é silenciado, ocorre uma disfunção
de células-tronco, que altera sua função e pode levar a
um fenótipo cancerígeno. Não à toa, está relacionado a
fenótipos mais agressivos de GBM25.
Outro exemplo seria o fator Olig2. É um mecanismo
bastante ativo no desenvolvimento embrionário e
em tumores em crescimento, e está envolvido com a
supressão do crescimento promovida pelo p5326. Assim,
seu silenciamento está diretamente associado com uma
tumorigênese menos agressiva, bem como menores taxas
de crescimento tumoral27.
Por fim, vale lembrar outras neoplasias menos
comuns que o GBM, mas que também parecem estar
envolvidas com alguma disfunção na maturação de células
indiferenciadas. Um exemplo é o tumor neuroectodérmico
primitivo (PTEN), cuja correlação direta com a mutação dos
genes p53, Rb e PTEN em CTNs da ZSV foi comprovada
em modelos animais28.
Outro exemplo seria o meduloblastoma, tumor
que atinge o cerebelo ainda na infância e que é altamente
maligno. Essa neoplasia parece se originar de precursores
indiferenciados de neurônios granulares do cerebelo, que
se proliferam indiscriminadamente após mutações em vias
sinalizatórias como Shh, Notch e WNT29.
Dessa forma, torna-se evidente o papel central que
o processo de diferenciação das CTNs em células maduras
executa na patogênese dessas doenças. Logo, fica clara a
necessidade de melhor compreensão desses mecanismos, a
fim de que possamos tratar e prevenir melhor essas graves
afecções do SNC.
Células-tronco exógenas e o tratamento de doenças
neurológicas
Durante muito tempo, a neurologia se baseou no
princípio de que, após o desenvolvimento pré-natal do SNC,
esse seria um sistema totalmente imutável, apenas com
células neuronais plenamente diferenciadas. Dessa forma,
interpretava-se uma perda de neurônios, aguda ou crônica,
como um dano irreversível, incapaz de ser resolvido ou até
mesmo minimizado pelo próprio SNC.
Estudos clássicos de Santiago Ramón y Cajal,
utilizando técnicas limitadas de coloração tecidual,
não demonstraram a existência de figuras mitóticas em
neurônios no cérebro adulto, embora tenha evidenciado a
capacidade dos neurônios de regenerarem seus axônios e
formar novas conexões após lesões do SNC30. Contudo, em
1992, Reynold e Weiss31 demonstraram pela primeira vez a
existência de neurogênese no cérebro adulto. Depois disso,
inúmeras evidências da plasticidade do sistema nervoso
surgiram, e o neurônio passou a ser visto como uma célula
capaz de se adaptar e sofrer algumas modificações, mesmo
após seu pleno desenvolvimento32.
Além disso, estudos mais recentes apontam para uma
nova informação: embora de maneira significativamente
menos intensa que no período pré-natal, o processo de
diferenciação de CTNs em neurônios maduros ainda
se mantém ativo no cérebro adulto. Tal processo está
continuamente envolvido em processos fisiológicos
232
Onuchic F, et al. Perspectivas de terapia celular em neurologia.
(como a memória e a sensibilidade olfatória), e pode ser
amplificado diante de agressões externas33.
Entretanto, do ponto de vista clínico, tais descobertas
ainda têm pouca aplicabilidade. Apesar de presente, a
neurorregeneração pós-lesões ainda é pouco significativa,
de modo que o prognóstico de afecções recorrentes no SNC
(como AVCs, lesões cerebrais e medulares traumáticas e
doenças neurodegenerativas) continua ruim. Dessa forma,
torna-se essencial a investigação de novas estratégias
para essas condições clínicas, de modo que se consiga
potencializar a regeneração das células do sistema nervoso.
Diante desse cenário, a terapia celular com células
indiferenciadas parece uma ideia promissora. Uma
possibilidade seria o transplante exógeno de células,
extraídas de organismos ainda em estágios prévios de
maturação (células-tronco embrionárias e fetais), a fim de
simular o processo fisiológico de diferenciação e regenerar
parte do tecido lesado. Conforme diversos estudos revelam,
essa estratégia tem se mostrado promissora em diversas
doenças, mas ainda enfrenta diversos desafios.
Um exemplo de afecção neurológica que tem sido
alvo de diversos estudos é a doença de Parkinson. Ela se
caracteriza por ser uma doença progressiva, hipocinética
e neurodegenerativa, com sintomas motores como
bradicinesia, rigidez, acinesia, instabilidade postural e
tremor de repouso. Tais sintomas estão associados à perda
de neurônios dopaminérgicos (DA) na substância negra34.
Estudos clássicos de Bjorklund e Stenevi 35
abordaram a possibilidade de reinervação do estriado por
meio de transplantes de mesencéfalo fetal. Anos depois,
Lindvall reportou pela primeira vez melhora clínica
em pacientes com doença de Parkinson transplantados
da mesma forma36. Estudos prospectivos e controlados
subsequentes, no entanto, mostraram resultados
insatisfatórios, principalmente às custas de discinesias
induzidas pelos enxertos. Isso provavelmente se deve a uma
série de fatores que possivelmente não foram estudados
a fundo, dentre eles: a quantidade de tecido necessária
para obter resultado, a reação imunológica local, o local
do cérebro escolhido para o transplante e os possíveis
efeitos colaterais que podem decorrer37,38. Outro estudo
abordou, além dessas questões, a importância de neurônios
serotoninérgicos, que ao induzir uma hiper-inervação do
transplante, asseguram a atividade funcional e geram
locais para o armazenamento e liberação de dopamina,
o que reduziria os efeitos farmacológicos do tratamento
medicamentoso, reduzindo assim os riscos de discinesia39.
Contudo, apesar dos estudos na área, a neurorestauração ainda não foi incorporada no esquema
terapêutico da doença. O que sabemos é que a doença não se
resume apenas a uma perda de neurônios DA, mas também
envolve outros fatores, como predisposição genética,
uma condição neuro-inflamatória local, a influência de
agregados de proteínas e a participação de outras células
neurais40. Dessa forma, ainda seria necessário preencher
vários critérios básicos antes de partir para outros ensaios
clínicos, dentre eles: re-programação celular para se
impedir ou retardar a apoptose, co-transplante de tipos
célulares capazes de inibir as discinesias, recrutamento
dos pacientes mais aptos a responderem à terapia celular,
desenvolvimento de métodos capazes de se aumentar
a diferenciação neuronal dentro do graft, dentre outros
desafios. Nesse último quesito, um trabalho recente de
nosso grupo demonstrou de maneira pioneira que a terapia
de estimulação cerebral crônica, seguido do transplante
celular, aumenta o poder de eficácia dos transplantes e
aumenta a geração de células dopaminérgicas no enxerto41.
Outro tipo de afecção bastante estudada são as
doenças desmielinizantes. Essas síndromes se caracterizam
pela perda de mielina nos neurônios, normalmente por uma
série de pequenas reações inflamatórias locais. Exemplos
são a esclerose múltipla, a mielite transversa, a doença
de Devic, a leucoencefalopatia multifocal progressiva, a
neurite óptica, dentre outras.
Uma solução que possivelmente obteria bons
resultados seria o transplante de células produtoras de
mielina (por exemplo, células de Schwann). Contudo,
esse tipo celular apresenta grandes dificuldades de ser
criado e expandido in vitro, o que representa um entrave à
sua utilização na terapia celular. Assim, a estratégia mais
usada em estudos da área tem sido o transplante de CNPs
(células ainda indiferenciadas, mas já comprometidas com
a linhagem neural) adultas. Em um modelo experimental de
encefalomielite, por exemplo, CNPs adultas apresentaram
boa migração e direcionamento, indo em maior número
para locais desmielinizados. Além disso, foram capazes de
se diferenciar em neurônios, oligodendrócitos e astrócitos,
e diminuíram a formação de cicatriz glial. Isso indica
que esse tipo celular tem um fenótipo principalmente
neurorestaurador in vivo, promovendo restauração onde
ocorre neurodegeneração. Ao mesmo tempo, ele continua
indiferenciado onde ocorre neuroinflamação, mantendo seu
fenótipo e sua capacidade proliferativa, enquanto diminui
os danos no tecido, reduzindo a resposta inflamatória TH1,
que contribui com a destruição da mielina42.
Contudo, apesar desses resultados positivos,
ainda restam dúvidas em relação à interação entre células
transplantadas com o tecido hospedeiro, a melhor via
de administração, e a segurança e viabilidade dessas
intervenções em humanos.
Outras afecções que vem apresentando alguns
resultados promissores são as lesões traumáticas, tanto
cerebrais (LCT) quanto medulares (LMT). Ambas são
lesões bastante frequentes em nosso meio, e têm entre suas
principais causas os acidentes automotores, a violência
urbana e as quedas não intencionais43. Além disso, possuem
alto custo social, devido aos custos da reabilitação e por
acometerem principalmente adultos jovens, que ainda estão
em fase produtiva da vida. Dependendo de sua extensão,
intensidade e topografia, podem levar a grandes perdas
233
Onuchic F, et al. Perspectivas de terapia celular em neurologia.
neuronais e provocar graves sintomas44.
Em um estudo com animais submetidos à LCT foi
revelado que, após o transplante de NPCs no estriado,
há maior sobrevivência a longo prazo, bem como
recuperação motora, sem formação de tumores. Contudo,
a imuno histoquímica não revelou marcadores neuronais,
apenas oligodendrogliais45. Em contraste, o transplante
para cérebros sadios resultou em neurônios maduros
funcionais46. Além disso, células-tronco neurais fetais,
quando transplantadas para o entorno da área lesada,
provocam melhoria motora, mas não cognitiva47. Já
quando transplantadas para o hipocampo, ocorre melhorias
cognitivas, mas não motoras48.
Em outros trabalhos, o transplante de célulastronco embrionárias pré-diferenciadas em precursores
neurais e gliais apresentou grandes melhoras sensoriais
e motoras, mas não cognitiva 49; já o transplante de
neurônios GABAérgicos levou a uma maior recuperação
sensório-motora, o que não foi observado no transplante
de astrócitos50. Outro achado interessante desses estudos
foi que algumas células transplantadas migraram para
a região DG, que atrairia as células e auxiliaria na sua
diferenciação51. Assim, esses resultados sugerem que o
local de implante e a especificidade do tecido transplantado
influenciam bastante a recuperação funcional e a
diferenciação celular52.
Em relação à LMT, as células-tronco provenientes
da bainha olfativa (OECs) parecem ser ótimas candidatas
para o transplante celular nessa doença. Afinal, além de
representarem uma possibilidade de transplante endógeno e
possuírem diversas características em comum com as CTEs,
essas células possuem alta capacidade de mielinização,
promoção da regeneração axonal e promoção da capacidade
endógena das células de Schwann para invadir o local
lesionado, criando assim um ambiente favorável à
regeneração axonal53.
Essas capacidades motivaram uma série de ensaios
clínicos. Um estudo piloto relatou melhora de escores
ASIA sensoriais e motores, mudanças no controle muscular
voluntário, melhora nas funções autonômicas de intestino
e bexiga, e redução da cavidade da lesão nos pacientes
transplantados. Contudo, vale ressaltar que houve efeitos
adversos em três pacientes com episódios de redução no
escore ASIA e aumento da dor lombar53. Outro estudo
realizado pelo mesmo grupo indicou melhorias dos
sintomas também em pacientes com LMT crônica (há mais
de um ano)54. Por fim, outro ensaio clínico relacionado
sugeriu que resultados promissores podem ser alcançados
combinando o transplante de OECs e fragmentos de
medula espinhal fetal, levando a uma maior recuperação
nas funções motoras, sensoriais e autonômicas55.
Por fim, vale ressaltar um estudo de 2005, no qual
foi comprovada a eficácia do transplante exógeno de NPCs
em animais submetidos tanto a LCT quanto a LMT. Além
das células terem sobrevivido e proliferado em quantidade
razoável, o estudo comprovou, por meio de marcadores
imuno histoquímicos, que o fenótipo final das células
transplantadas variou conforme a lesão. Além disso, o
uso de vetores lentivirais, para permitir o rastreamento
das células após o transplante, abriu espaço para investigar
outras possibilidades terapêuticas associadas, como, por
exemplo, a possibilidade de alterações gênicas para se
induzir uma hiper-expressão de neurotrofinas56.
Assim, fica evidente o grande potencial terapêutico
que células indiferenciadas exógenas podem ter nessas
doenças; contudo, novamente, a compreensão dos
mecanismos celulares e moleculares por trás do processo,
bem como a interação do transplante com o microambiente
local, parecem ser essenciais para que haja um avanço nesse
sentido e um efetivo uso na clínica.
Uma nova alternativa: células-tronco endógenas
Apesar dos resultados promissores das pesquisas
com células-tronco exógenas, esse campo ainda esbarra em
alguns entraves, sendo os principais: respostas imunitárias
deflagradas contra as células (que provêm de outros
organismos e podem ser interpretadas como antígenos),
efeitos colaterais consequentes e questões de ordem ética,
pois essas células são extraídas de fetos ou embriões. Nesse
contexto, surgiu a ideia do transplante celular autólogo:
realizar transplantes a partir de células endógenas, que
seriam extraídas de tecidos do próprio indivíduo, reduzindo
significativamente esses problemas. Assim, vamos abordar
duas alternativas nesse sentido, que têm sido alvo de
estudos em neurologia: células-tronco adultas (CTAs) e
células-tronco pluripotentes induzidas (IPS).
As CTAs são células multipotentes, que podem
ser encontradas em diversos tecidos do organismo adulto.
É um tipo celular que apresenta diversas vantagens no
transplante: podem ser extraídas de vários tecidos do
organismo adulto, facilitando a extração para o paciente e
reduzindo seus efeitos colaterais; podem ser usadas para
transplante celular autólogo; e não apresentam restrições
éticas ao seu uso, pois sua extração não envolve destruição
de embriões ou fetos2.
Assim como outros tipos de células-tronco, as
CTAs são capazes de promover regeneração tecidual por
diversos mecanismos. Além de promover repovoamento
do tipo celular perdido (seja se diferenciando diretamente
nele, ou atraindo CTs no entorno para fazer isso), elas
também apresentam potencial imuno-modulador: alguns
estudos já comprovaram que elas são capazes de inibir
o processo inflamatório local secundário a uma lesão, e
estimular a regeneração tecidual57. CT mesenquimais, por
exemplo, são capazes de mudar o fenótipo dos macrófagos
ao serem transplantadas para um tecido lesado, inibindo
sua atividade pró-inflamatória e estimulando sua atividade
pró-regenerativa57,58.
Contudo, a utilização in vivo de células-tronco
234
Onuchic F, et al. Perspectivas de terapia celular em neurologia.
sempre esbarra em dificuldades variadas. No caso
das células-tronco adultas, deve-se considerar a baixa
porcentagem que elas representam nos tecidos nos quais
estão presentes, o que leva pesquisadores a expandi-las
através de substâncias que estimulem seu crescimento
(por exemplo, G-CSF para células hematopoiéticas da
medula óssea)59.
Outro fator importante a se levar em conta é
a senescência celular associada à expansão in vitro
(necessária após a sua extração). Esse processo é bastante
descrito na literatura, e ocorre devido a uma série de
mecanismos celulares e moleculares pouco elucidados, dos
quais o principal é a ação das telomerases, que encurtam os
telômeros do DNA celular a cada replicação, reduzindo sua
capacidade proliferativa60. Além disso, devemos considerar
a senescência do organismo do qual retiramos as células:
em tecidos mais envelhecidos, há perda de função celular,
potência e capacidade replicativa das células, ao mesmo
tempo em que ocorre acúmulo de mutações somáticas.
No caso do SNC, isso se reflete em perda neuronal, mau
funcionamento celular, menor capacidade de regeneração
frente a lesões, menor capacidade de aprendizado,
alterações no microambiente tecidual, dentre outras
consequências61.
IPS, por sua vez, ainda estão em fase de
desenvolvimento e aprimoramento para ampliação do
seu uso em ensaios clínicos. Ainda permanece como
objetivo importante o aumento de sua biosegurança após
a manipulação genética que condiciona retorno ao estado
pluripotente. Já se cogita utilizar esse tipo celular no
tratamento de algumas doenças neurológicas, em especial
as degenerativas (doença de Parkinson, Huntington e
esclerose lateral amiotrófica)62. Dentre suas vantagens,
estariam: a ausência de questões éticas relacionadas,
uma vez que não exigiriam a destruição de tecido fetal
ou embrionário, e a ausência de imunossupressão após o
transplante, uma vez que o transplante seria autólogo63.
Contudo, seu uso em humanos ainda é muito restrito,
principalmente devido aos riscos que essa terapia traria. A
ocorrência de teratomas é um risco evidenciado por uma
série de estudos63-65; faz-se necessário compreender melhor
os riscos tumorigênicos antes de partirmos para ensaios
clínicos e testes em humanos. Basicamente, o aumento
do potencial de diferenciação celular está diretamente
relacionado a um maior potencial replicativo, o que por
sua vez favorece a degeneração maligna.
Alguns estudos já foram desenvolvidos no sentido
de compreender as razões desse efeito, e tentar diminuílo. Por exemplo, um trabalho recente buscou reduzir a
carcinogênese dessas células por meio da inserção dos genes
indutores de pluripotência em lócus específicos do genoma
humano, que sejam mais seguros contra esses eventos (por
exemplo, a região AAVS1, do cromossomo 19)66. Outro
trabalho busca compreender se IPS são necessariamente
carcinogênicas, e quais são as associações entre elas e as
células neoplásicas67. Contudo, fica evidente que esse é um
grande entrave a ser superado, caso desejemos utilizar no
futuro esse tipo celular para transplantes bem sucedidos.
CONCLUSÃO
Por fim, podemos concluir que avanços significativos
no estudo de células-tronco em neurologia e processos de
neurogênese abriram caminho tanto para a compreensão da
fisiopatologia de doenças (por exemplo, os GBMs), quanto
para possíveis tratamentos futuros para outras doenças.
Assim, torna-se realista imaginar que esses conhecimentos
adentrem a área clínica em um futuro próximo, na forma
de terapias mais novas e eficazes para doenças até então
incuráveis. Contudo, antes que avancemos para ensaios
clínicos, é necessário compreendermos os mecanismos
celulares e moleculares por trás desses processos, bem
como a interação das células-tronco com o micro-ambiente
hospedeiro.
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